某发动机轴承故障分析

摘要： 本文概述了某发动机轴承的结构及主要故障类型，力求通过对轴承故检工作中存在问题的总结、分析，研究出切实有效的整改措施，避免发动机故障的发生。

Abstract： This paper introduces the structure of a bearing in the engine and the main fault types， aims to work out practical and effective corrective measures to avoid the occurrence of engine trouble through the analysis of the existing problems of bearing.

关键词： 发动机轴承；故障；分析；处理

Key words： engine bearing；fault；analysis；treatment

中图分类号：V263.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）16-0058-02

0 引言

主轴承是航空发动机的关键部件，其可靠性对发动机和飞机至关重要，轴承的故检与修理，对保证发动机的正常工作具有非常重要的意义。本文主要对某发动机轴承常见的几种故障进行分析，并提出处理方案。

1 轴承概述

滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。内圈用来和轴颈装配，外圈用来和轴承座装配。滚动体的作用是把内外圈间滑动借滚动体而转变为滚动。通过滚动体把旋转圈上的载荷传递到固定圈上，然后传到轴承机匣上。保持架的作用是把滚动体分开，减少滚动体的磨损。

2 轴承的主要失效形式

2.1 疲劳剥落

故障轴承：某发动机主轴承。

故障形貌：轴承滚棒、轴承环表面出现剥落初期麻点或金属材料剥落。

原因分析：滚动轴承在高的接触压力作用下，经过多次应力循环后，在工作表面产生小片或小块金属剥落，形成麻点或凹坑，从而引起轴承振动或噪音增大、温度升高、磨损加剧，导致轴承不能正常工作，称为接触疲劳失效。

在剥落初期，表面形成孔眼，剥落的孔眼可能是被弄污的污点和被错误的当作被腐蚀的东西，因此为了准确判定产生孔眼的特征应该用针去除污物，疲劳产生的孔眼具有金属光泽并在其边缘有细小裂纹。

某发动机经常出现疲劳剥落的轴承为三支点轴承和五支点轴承。三支点轴承外环装于中央传动齿轮内，内环装于低压涡轮轴前端，该轴承内外圈转速不同，受力状态复杂。轴承靠中央传动齿轮内导流片油孔供油。五支点轴承靠环形滑油总管供油，且轴承位于低压涡轮后支点，工作温度较高。由于供油方式不合理，导致轴承冷却及效果不好，造成轴承提早失效。

2.2 磨损失效

故障轴承：发动机主轴承

故障形貌：①轴承滚道及滚动体部分光洁度改变。②轴承工作表面压伤、卡伤、划伤。

原因分析：滚动轴承是一种十分精密的器件，他对异物十分敏感。异物进入轴承内部是促使很多轴承过早的损坏的主要原因之一。

由于异物进入轴承所引起的损坏视进入物的性质不同而不同。细小的物质，特别是一些能被滚动体滚压作用所粉碎的软性物质，它的作用和细的研磨材料所起的研磨作用相似。内外圈在滚道处磨损，滚动体也同时被磨损，结果使轴承松动，运转时产生噪音。这种研磨作用随着滚道或滚动体钢材的被磨而迅速增长。

硬而粗的异物，在发动机安装时一旦进入轴承就能产生一些微小的凹陷，硬粒子挤进滚动体和滚道之中可能引起内圈在轴上转动，或者外圈在轴承室中转动。

排除措施：为避免异物进入发动机内部造成轴承磨损，某发动机在装配过程中，零件装配前需用干净汽油进行清洗，在装配后有整机冲洗工序，通过冲洗带走装配过程中零件表面的灰尘和其它异物。

2.3 轴承锈蚀

故障轴承：发动机主轴承

故障形貌：轴承表面出现黄褐色锈斑或黑色锈孔。

原因分析：由于含盐的潮气或手汗沉积在轴承上而引起的锈蚀是经常可以看到的。受潮部分常出现斑点状暗色锈迹，发展为黑色锈孔，再发展成为棕黑色片状锈蚀区，以致形成容易脱落的黄褐色大面积锈斑。主要产生原因之一为操作者粗心大意，检查轴承时没有按文件要求带绢布手套。其次由于雨季原因，空气湿度大于70%，轴承保管不当造成锈蚀现象。

排除措施：某发动机轴承采用701防锈油进行油封，并用石蜡纸包装后保存。雨季主要预防措施为将轴承油封期缩短。同时装配、清洗后的轴承及时油封，避免在潮湿空气中时间过长。

2.4 装配不当造成的损坏

故障轴承：某发动机主轴承

故障形貌：轴承滚棒工作表面沿倒角位置向工作面方向存在卡伤、轴承环边缘存在卡伤。

原因分析：某发动机主轴承外环、滚棒及保持架装于中央传动机构内的主动齿轮上，在装配过程中，内环装于低压涡轮轴前端。在发动机装配过程中，先装配低压涡轮轴，外环及滚棒随中央传动机构用吊车吊起后下落，装在发动机上，在下落过程中由于位置不对中，轴承滚棒倒角边缘与内环边缘卡伤，造成轴承故障。

2.5 偏载引起的损坏

故障轴承：某发动机主轴承。

故障形貌：全部滚棒磨损剥落、轴承内环滚迹较宽，约1/3圆周严重剥落。

原因分析：偏载是引起某发动机主轴承故障的原因之一。偏载会引起轴承材料的过早疲劳，这种损坏可由滚道表面层材料的破碎剥离来说明。这些损坏开始时发生在某些小面积上，但扩散很快。如果继续使用轴承，这种破碎剥离现象扩展到内外两个滚道和滚动体的表面。

2.6 打滑蹭伤故障